Торсійний динамометр - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Торсійний динамометр
Торсіонні динамометри (торсіометри), призначені для вимірювання моменту, що крутить, засновані на використанні деформації кручення вала або спеціальної муфти під дією крутного моменту. [1]
Торсійний динамометр Кожевнікова з конденсатором, який застосовується при динамічних випробуваннях машин. У кронштейнах 4 хомутів на ізолюючих втулках закладені дуралюмінові пластинки. У зібраному вигляді прилад є дві пари пластинок, пов'язаних за допомогою хомутів з двома перерізами валу. Платівки відіграють роль конденсатора з ємністю, що змінюється при скручуванні валу. Напруга до пластин підводиться від генератора через контактні кільця. [2]
Торсіонні динамометри для вимірювання середнього значення моменту, що крутить, розробляються переважно для вимірювання ефективної потужності суднових установок. Як вимірювальний вал використовується вал гребного гвинта. Відповідно до цих умов вали мають великі діаметри і дуже малий кут закручування під дією моменту, що передається. [3]
Торсійні динамометри для суднових установок робляться роз'ємними, щоб можна було монтувати їх на валу без роз'єму останнього. Внаслідок малого кута закручування гребних валів динамометри робляться або з довгою базою, або вимірниками особливо високої чутливості. [4]
Торсійний динамометр з індуктивним вимірювачем кута закручування заснований на зміні реактивного опору котушки, намотаної на залізний осердя, при зміні повітряного зазору між полюсами сердечника і якорем. У приладі схема якого зображена на фіг. При закручуванні валу у двох котушок зазор убуває, у двох інших – зростає. Міст живлять змінним струмом год: стотою 50 гц -при вимірах середнього моменту або струмом високої частоти від лампового генератора - при вимірах змінних моментів. [5]
Торсійний динамометр схематично показаний на фіг. Усунення контактів цього приладу досягнуто застосуванням зв'язку між рухомими і нерухомими частинами динамометра над електричної, а магнітної ланцюга. [6]
Дія торсійних динамометрів заснована на вимірі кута закручування валу під впливом моменту, що передається. Крім середнього значення моменту, вони дозволяють вимірювати миттєві значення моменту та крутильні деформації валу. [7]
Тарування торсіонних динамометрів з дротяними датчиками можна здійснити простим способом, що використовується в-дротяної тензометрії: градуюванням датчика на стандартній балочці. [8]
Тарування торсійних динамометрів з тензодатчиками здійснюється звичайним методом, який застосовується в тензометрі - градуюванням датчиків на еталонній балочці. [9]
Ідею влаштування торсійного динамометра неважко усвідомити зі схеми індуктивного торсіометра, наведеної на фіг. Дві роз'ємні муфти із фланцями насаджуються концентрично на вал. Відстань / між колами, якими закріплюються муфти на валу, є базою динамометра. При закручуванні валу відбувається відносне усунення фланців муфт. Величина цього усунення залежно від типу динамометра вимірюється механічним, оптичним чи електричним шляхом. [10]
Особливою сферою застосування самопишучих торсіонних динамометрів є вимірювання змінних моментів, що крутять, і крутильних коливань валів. В останньому випадку їх не слід змішувати з торсіографами, які також застосовуються при вивченні крутильних коливань. Торсіонні динамометри дозволяють вимірювати безпосередньо деформацію крутіння прямої ділянки валу (кут відносного закручування двох перерізів) і по ній визначати момент, що крутить, і напруга в матеріалі валу. [11]
Кожна вимірювальна головка містить електричний торсіонний динамометр. Максимальний момент, що обертає, у вимірювальній головці становить близько 500 кг-м. [12]
Як зазначалося вище, торсіонні динамометри характеризуються порівняно низькою точністю. Електричним динамометрам, як і всім іншим електричним приладам для вимірювання механічних величин, крім того, властива мінливість чутливості, що вимагає частого повторення градуювань. З цих причин область застосування торсійних динамометрів, як вимірювачів середнього значення моменту, що крутить, обмежується головним чином судновими установками і порівняно рідкісними випадками інших установок, де гальмівні пристрої непридатні. [13]
Незважаючи на безперечну важливу перевагу торсійних динамометрів, як вимірювачів крутильних деформацій валів, над торсіографами, вони порівняно рідко застосовуються в дослідницькій практиці. Це, головним чином, труднощами створення торсійного динамометра універсального типу. [14]
Існує велика кількість різноманітних конструкцій механічних та оптико-механічних торсіонних динамометрів, призначених переважно для вимірювання крутного моменту в суднових установках. Громіздкість цих пристроїв, обумовлена необхідністю застосовувати велику базу, мала точність і ряд інших серйозних недоліків є причинами порівняно рідкісного їх застосування. [15]